53863地基處理電子課件6擠密樁法

第六章擠密樁法地基處理砂石樁法1石灰樁法2土與灰土擠密樁法3夯實(shí)水泥土法4水泥粉煤灰碎石樁法5柱錘沖擴(kuò)樁法6多型樁法6

擠密樁法：以振動(dòng)、沖擊或帶套管等方法成孔，然后向孔中填入砂、石、土（或灰土、二灰、水泥土）、石灰或其它材料，再加以振實(shí)而成為直徑較大樁體的方法。

擠密樁法的概念擠密樁對(duì)地基土的橫向擠密作用，使土的壓縮性減小、抗剪強(qiáng)度提高。樁身本身具有較高的承載力和較大的變形模量，且樁體斷面較大，樁體與樁周土組成復(fù)合地基擠密樁套管管嘴管嘴

擠密樁屬于柔性樁，而木樁、鋼筋混凝土樁和鋼樁屬于剛性樁剛性樁柔性樁應(yīng)力大部分從樁尖開始擴(kuò)散應(yīng)力從地基開始擴(kuò)散，組成樁與土的復(fù)合地基應(yīng)力傳到下臥層時(shí)還是很大應(yīng)力傳到下臥層時(shí)很小如松軟土層很厚時(shí)，若無(wú)較好持力層，則沉降還可能會(huì)很大，沉降速度較慢創(chuàng)造了排水條件，初期沉降快而大，而后期沉降小，并加快了沉降速度6.1砂石樁法定義：碎石樁、砂樁和砂石樁總稱為砂石樁，是指采用振動(dòng)、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后，再將碎石、砂或砂石擠壓入已成的孔中，形成砂石所構(gòu)成的密實(shí)樁體，并和原樁周土組成復(fù)合地基的地基處理方法。

6.1.1概述洛陽(yáng)鏟成孔振動(dòng)沉管成孔錘擊沉管成孔樁孔垂直度偏差≯1.5%；孔的中線偏差≯樁距設(shè)計(jì)值的5%適用范圍：

碎石樁用于擠密松散砂土、粉土、黏性土、素填土及雜填土地基。但需注意兩點(diǎn)：

1）當(dāng)處理不排水抗剪強(qiáng)度小于20kPa的飽和黏性土和飽和黃土地基時(shí)，應(yīng)在施工前通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。Why?因?yàn)槿绻麡吨芡翉?qiáng)度過(guò)低，當(dāng)其不排水抗剪強(qiáng)度小于20kPa時(shí)，將導(dǎo)致土的側(cè)向約束力始終不能平衡由于填料擠入孔壁產(chǎn)生的作用力，那就始終不能形成樁體，故需經(jīng)過(guò)預(yù)壓加固處理；2）不加填料的振沖加密法適用于處理黏粒含量不大于10％的中砂、粗砂地基。Why?(周圍砂料能自行塌入孔內(nèi)，可進(jìn)行原地振沖)。砂石樁法也可用于處理可液化地基。成樁方式

1)

成砂樁方式：振動(dòng)法和沖擊法為主；

2)成碎石樁方式：有振沖法、沉管法、干振法、強(qiáng)夯置換法、鉆孔錘擊法等。沉管法干振法振沖擠密法振沖擠密法振沖碎石樁成樁施工流程振沖器對(duì)準(zhǔn)樁位振沖造孔邊振邊沖水?dāng)U孔填料制樁重復(fù)以上步驟逐段制樁沉管法砂

沉管

下料

邊拔邊振圖3-3-1碎石樁碎石樁體樁周土體砂樁二、加固機(jī)理

1、松散砂土及粉土的加固機(jī)理1)松散砂土的工程特性砂土和粉土屬于散粒狀結(jié)構(gòu)，粒間孔隙大，顆粒的排列位置很不穩(wěn)定，在外荷(動(dòng)力和靜力)作用下易發(fā)生移位,并會(huì)重新進(jìn)行排列，趨于較穩(wěn)定狀態(tài)。因此，松散砂土沉降變形大、抗液化性弱、承載力小。尤其是受振動(dòng)作用后，體積可縮小20%。2)加固機(jī)理

通過(guò)碎石樁處理，可有效地改善松散砂(粉)土的工程特性，主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：①擠密作用：b、對(duì)振沖法而言：施工過(guò)程中由于水沖使得松散砂土達(dá)到飽和狀態(tài)，并在高頻強(qiáng)迫振動(dòng)下產(chǎn)生液化、重新排列密實(shí)；孔中填入的粗骨料被強(qiáng)迫振動(dòng)、密實(shí)的同時(shí)，樁體半徑還不斷增大，對(duì)樁周土形成水平擠壓作用,甚至有一部分被擠入樁周土中。于是，砂土密實(shí)度、孔隙率，干密度和內(nèi)摩擦角，達(dá)到力學(xué)性能改善、承載力提高、抗液化性能增強(qiáng)的目的；a、對(duì)沉管法或干振法而言：施工中，樁管對(duì)周圍砂層產(chǎn)生很大的水平擠壓力，并將樁管處砂子擠向樁管周圍的土層中,樁管四周砂層孔隙率、密實(shí)度。松散砂土

由于擠壓，緊貼于樁周管上的土結(jié)構(gòu)遭到完全破壞。樁管周圍塑性變形區(qū)，由于受到擠壓和孔隙水壓力的共同作用，強(qiáng)度顯著降低。理論解釋完全破壞區(qū)樁周土擠密后干密度沿徑向距離(l/d)的變化樁體或樁孔

砂土和粉土中排水減壓振密作用比擠密作用顯著，是砂石樁的主要加固作用之一。②排水減壓作用:

當(dāng)飽和松散砂土受到剪切循環(huán)荷載作用時(shí)，將發(fā)生體積的收縮和趨于密實(shí)，在砂土無(wú)排水條件時(shí)體積的快速收縮將導(dǎo)致超靜孔隙水壓力來(lái)不及消散而急劇上升。當(dāng)砂土中有效應(yīng)力降低為零時(shí)便形成了完全液化。碎石樁加固砂土?xí)r，樁孔內(nèi)充填碎石（卵石、礫石）等反濾性好的粗顆粒料，在地基中形成滲透性能良好的人工豎向排水減壓通道，可有效地消散和防止超孔隙水壓力的增高和砂土產(chǎn)生液化，并可加快地基的排水固結(jié)。③預(yù)震抗液化作用:

砂石樁法的預(yù)震抗液化作用主要有兩個(gè)方面：

①

樁間可液化土層受到擠密和振密作用。土層的密實(shí)度增加，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提高，表現(xiàn)在土層標(biāo)貫擊數(shù)的增加，從而提高土層本身的抗液化能力；②砂土的液化特性不僅與相對(duì)密實(shí)度和排水體有關(guān)，還與砂土的振動(dòng)應(yīng)變史有關(guān)。預(yù)先受過(guò)適度水平的循環(huán)應(yīng)力預(yù)振的砂土，將具有較大的抗液化強(qiáng)度。砂石樁成樁過(guò)程中，樁間土受了多次預(yù)振作用，并通過(guò)樁體將產(chǎn)生的超孔隙水壓力消散，因而提高樁間土的抗液化能力。

2、對(duì)粘性土的加固機(jī)理1)粘性土的工程特性:

結(jié)構(gòu)為蜂窩狀或絮狀結(jié)構(gòu)，粘粒含量高、粘間結(jié)合力強(qiáng)、滲透性低。

在受到動(dòng)、靜外荷作用時(shí)，黏粒之間的結(jié)合力以及黏粒、離子、水分子所組成的平衡體系雖然受到破壞，孔隙水壓力升高，土的強(qiáng)度降低，塑性變形增大，但是土中水并不容易排放。

黏性土密實(shí)度提高效果不佳，無(wú)法達(dá)到最終提高承裁力的目的。

2)加固機(jī)理

①樁體置換作用密實(shí)的砂石樁在軟弱粘性土中取代部分軟弱粘性土，形成復(fù)合地基，使承載力有所提高，地基沉降減少。砂石樁復(fù)合地基承受外荷載時(shí)，發(fā)生壓力向砂石樁集中的現(xiàn)象，使樁周圍土層承受的壓力減少，沉降也相應(yīng)減小。地基承載力增大率和沉降減小率與置換率成正比關(guān)系。②排水作用砂石樁是粘土地基中一個(gè)良好的排水通道，它能起到排水砂井的效能，且大大縮短了孔隙水的水平滲透途徑，加速軟土的排水固結(jié)，使沉降穩(wěn)定加快。2砂石樁加固作用：不管是松散砂性土還是軟弱粘土，砂石樁具有復(fù)合地基的加固作用，并具體表現(xiàn)在5個(gè)方面：擠密、置換、排水固結(jié)、墊層和加筋作用。1砂石樁加固效果：對(duì)地基的加固效果具體表現(xiàn)在：可以使承載力提高，使地基沉降量減小，抗剪強(qiáng)度增加和抗滑穩(wěn)定性提高?？偨Y(jié)：1、處理范圍：總體上要大于基礎(chǔ)底面的面積，具體根據(jù)建筑物的重要性及場(chǎng)地條件確定。

①對(duì)于一般地基，宜在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大1～3排樁；

②對(duì)可液化地基，在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)展寬度不小于基底可液化土層厚度的1/2，并不應(yīng)小于5m。具體見下表所示?；A(chǔ)形式加固范圍獨(dú)立基礎(chǔ)不超出基底面積條形基礎(chǔ)不超出或適當(dāng)超出基底面積筏形、十字交叉及箱形基礎(chǔ)基礎(chǔ)平面外輪廓范圍內(nèi)滿堂加固，輪廓線外加2~3排保護(hù)樁6.1.3設(shè)計(jì)計(jì)算正方形布置矩形布置三角形布置扇形布置2、樁位布置：對(duì)大面積滿堂處理，宜用等邊三角形布置；對(duì)單獨(dú)基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)，采用正方形、矩形，等腰三角形較合適。3、樁長(zhǎng)：當(dāng)松軟土層厚度不大時(shí)，砂石樁樁長(zhǎng)宜穿過(guò)松軟土層；當(dāng)松軟土層厚度較大時(shí)，對(duì)按穩(wěn)定性控制的工程，砂石樁樁長(zhǎng)應(yīng)不小于最危險(xiǎn)滑動(dòng)面以下2m的深度；對(duì)按變形控制的工程，砂石樁樁長(zhǎng)應(yīng)滿足處理后地基變形量不超過(guò)建筑物地基的容許變形值并滿足下臥層承載力的要求；樁長(zhǎng)不宜短于4m。砂石樁的長(zhǎng)度一般應(yīng)達(dá)8-20m4、樁徑：砂石樁直徑可采用300~800mm，

1)沉管法施工樁：一般為0.３～０.8m；3)振沖樁：直徑一般為0.8～1.2m。圖3-3-3樁體膨脹破壞模式

4m5.樁間距對(duì)粉土和砂土地基不宜大于砂石樁直徑的4.5倍；對(duì)粘性土地基不宜大于砂石樁直徑的3倍。(1)松散粉土和砂土地基根據(jù)工程對(duì)地基加固的要求,確定要求達(dá)到的密實(shí)度和孔隙比，并考慮樁位布置形式，計(jì)算樁的間距。則：處理前的體積：V0==Vs(1+e0)

處理后的體積：V1=Vs(1+e1)=V0-ΔV

當(dāng)樁位正方形布置時(shí)樁徑d

與樁距L的關(guān)系按照規(guī)范給出的簡(jiǎn)化公式修正系數(shù)ξ用來(lái)考慮振動(dòng)下沉密實(shí)作用，取值為1.1～1.2地基擠密后，要求達(dá)到的孔隙比e1，可按下式求得：

emax

、emin為砂土最大、最小孔隙比，Dr地基擠密后要求達(dá)到的相對(duì)密實(shí)度(一般取0.7～0.85)。(2)、粘性土的設(shè)計(jì)計(jì)算

A為單根樁承擔(dān)的處理面積(m2)；

m為樁土面積置換率；Ap為砂石樁的截面積。一般不應(yīng)大于砂石樁直徑的3倍。

等邊三角形布置:de=1.05l;正方形布置:de=1.13l;

矩形布置:1)

等邊三角形布置：2)

正方形布置：6、樁體材料：碎石料可使用礫砂、粗砂、中砂、圓礫、角礫、卵石、碎石等，這些材料可單獨(dú)用一種，也可以粗細(xì)粒料以一定的比例配合使用。填料中含泥量≤5%，并且不含有粒徑大于50mm的顆粒。7、填料量：估算時(shí)可按設(shè)計(jì)樁孔體積乘以充盈系數(shù)β確定，β可取1.2-1.4。如施工中地面有下沉或隆起現(xiàn)象，則填料量應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況予以增減。8、墊層：墊層是基礎(chǔ)的“保護(hù)層”。故樁體施工結(jié)束后，樁頂與基礎(chǔ)間宜鋪設(shè)300～500mm厚的碎(砂)石墊層，并振實(shí)。

9.砂石樁復(fù)合地基承載力特征值

砂石樁復(fù)合地基承載力特征值應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基荷載試驗(yàn)確定，初步設(shè)計(jì)時(shí)也可采用單樁和處理后樁間土承載力特征值估算：

對(duì)于一般黏性土地基，可取天然土地基承載力特征值，松散的砂土、粉土可取原天然地基承載力特征值的（1.2~1.5）倍；對(duì)小型工程的粘性土地基如無(wú)現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)資料時(shí),也可用以下方式計(jì)算：假定作用于樁的應(yīng)力為pp；作用于樁間土應(yīng)力為ps，樁、土面積各為Ap和A-Ap。設(shè)樁土應(yīng)力比為：則有：

fspk

?A=pp?Ap+ps(A-Ap)樁土面積置換率：達(dá)到極限時(shí)ps=fsk復(fù)合地基樁土應(yīng)力比n，宜采用實(shí)測(cè)值確定，無(wú)實(shí)測(cè)資料時(shí)，對(duì)于黏性土可取2.0~4.0，對(duì)于砂土、粉土可取1.5~3.0。10.沉降計(jì)算沉降變形包括復(fù)合地基加固區(qū)的沉降變形和下臥層的沉降變形兩部分。沉降變形應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2012）的有關(guān)規(guī)定計(jì)算。簡(jiǎn)化的分層總和法沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)s的取值問(wèn)題。（未統(tǒng)一）復(fù)合土層的壓縮模量可按下式計(jì)算：例6-1已知某細(xì)砂土地基，測(cè)得土的天然重γ=16kN/m3，含水量w=22.5%，土粒相對(duì)密度ds=2.65，最大孔隙比emax=1.24，最小孔隙比emin=0.54。該場(chǎng)地采用砂石樁加固后要求達(dá)到的相對(duì)密實(shí)度Dr=0.8，若樁徑d=0.7m，采用正三角形布樁且不考慮振動(dòng)下沉密實(shí)作用，試問(wèn)樁間距s應(yīng)該是多少？解：（1）計(jì)算初始孔隙比e0（2）地基擠密后達(dá)到的孔隙比e1（3）樁間距s

不考慮振動(dòng)下沉密實(shí)作用例5-1某砂土地基，e0=0.902，emax=0.978，emin=0.742，該地基擬采用擠密碎石樁加固，正三角形布樁，擠密后要求砂土相對(duì)密度Dr=0.886，求碎石樁間距（ξ=1.0，樁徑0.4m)。解：①地基擠密后達(dá)到的孔隙比e1：②樁間距：例5-2某天然地基fsk=100kPa，采用振沖擠密碎石樁復(fù)合地基，樁長(zhǎng)l=10m，樁徑d=1.2m，按正方形布樁，樁間距s=1.8m，單樁承載力特征值fpk=450kPa，樁設(shè)置后，樁間土承載力提高20%，試求復(fù)合地基承載力特征值。解：等效圓直徑：面積置換率：復(fù)合地基承載力特征值：例5-3振沖碎石樁樁徑0.8m，正三角形布置，樁距2.0m，復(fù)合地基承載力特征值為200kPa，樁間土承載力特征值為150kPa，試求樁土應(yīng)力比。復(fù)合地基承載力特征值：等效圓直徑：面積置換率：解：

【例6-2】某地基土為淤泥質(zhì)土，采用振沖碎石樁處理地基，樁間土地基承載力特征值fsk=80kPa，樁土應(yīng)力比n為3，要求砂石樁復(fù)合地基承載力特征值fspk達(dá)到120kPa，假定樁徑d=0.8m，若采用正方形布樁，試問(wèn)樁間距s應(yīng)該是多少？采用正三角形布樁，試問(wèn)樁間距s又應(yīng)該是多少？解：（1）求置換率m（2）一根砂石樁承擔(dān)的加固面積Ae

振沖法是振動(dòng)水沖擊法的簡(jiǎn)稱，按不同土類可分為振沖置換法和振沖密實(shí)法兩類。振沖法在粘性土中主要起振沖置換作用，置換后填料形成的樁體與土組成復(fù)合地基；砂土中主要起振動(dòng)擠密和振動(dòng)液化作用。振沖法的處理深度可達(dá)10m左右。

5.1.4施工1.振沖法振沖法是指在振沖器和高壓水的共同作用下，使松砂土層振密，或在軟弱土層中成孔，然后回填碎石等粗粒料形成樁柱，并和原地基組成復(fù)合地基的處理方法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對(duì)于處理不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的飽和粘性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中砂、粗砂地基。對(duì)大型的、重要的或場(chǎng)地地層復(fù)雜的工程，在施工前應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其處理效果。

【例題2】不加填料振沖加密法適用于處理黏粒含量不大于(

)％的中砂、粗砂地基。

A、3；

B、5；

C、10；

D、15；答案：【例題1】采用振沖樁處理地基時(shí)，對(duì)于處理不排水抗剪強(qiáng)度小于(

)kPa的飽和黏性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。

A、10；

B、20；

C、30；

D、40；答案：

B

C（1）振沖器工作原理及施工過(guò)程

借助于偏心塊在定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力，使得振沖器產(chǎn)生具有一定頻率和振幅的水平向振動(dòng)力，振動(dòng)的同時(shí)在其下端部噴射高壓水流。在振沖聯(lián)合作用下，將振沖器逐步沉到土中的設(shè)計(jì)深度。清孔后填料振擊擠密直至地表面形成實(shí)密樁體

5.1.4施工1.振沖法2、機(jī)具配置

1)

吊車：用于提升、貫入振沖器及移動(dòng)施工位置；

2)

振沖器：成孔并對(duì)料石的振實(shí)工作；

3)

供電系統(tǒng)及工作

保證能源供應(yīng)和控制開、關(guān)操作；

4)

供水系統(tǒng)(包括水泵)，以提供應(yīng)成孔施工用水；

5)

運(yùn)料工具。

1)

三通(電、水、料)一平(場(chǎng)地)；

2)

施工場(chǎng)地布置：保證施工過(guò)程有序，順利；

3)

樁孔定位（測(cè)量、布線）

3、施工前的準(zhǔn)備工作清理平整場(chǎng)地，布置樁位；施工機(jī)具就位，使振沖器對(duì)準(zhǔn)樁位；啟動(dòng)水泵和振沖器，記錄振沖器經(jīng)各深度的水壓、電流和留振時(shí)間。造孔后邊提升振沖器邊沖水至孔口，再放至孔底，重復(fù)2-3次擴(kuò)大孔徑并使孔內(nèi)泥漿變稀，開始填料制樁。4、施工由里向外一邊向另一邊間隔跳打減少對(duì)臨近建筑物的影響5、施工順序沉管法包括振動(dòng)沉管成樁法和錘擊沉管成樁法兩種。錘擊沉管成樁法的處理深度可達(dá)10m。當(dāng)用于消除粉細(xì)砂及粉土液化時(shí)，宜用振動(dòng)沉管成樁法。2.沉管法通常包括樁機(jī)架、樁管及樁尖、提升裝置、擠密裝置（振動(dòng)錘或沖擊錘）、上料設(shè)備及檢測(cè)裝置等部分。1、施工機(jī)具（1）振動(dòng)法施工有一次拔管法，逐步拔管法和重復(fù)壓拔管法三種，比較常用的是重復(fù)壓拔管法。其成樁步驟如下：。2、施工步驟DZ50型樁機(jī)上料斗檢查管內(nèi)混凝土高度實(shí)測(cè)樁長(zhǎng)（2）錘擊法施工有單管法和雙管法兩種，但單管法難以發(fā)揮擠密作用，故一般宜用雙管法。

砂土地基，砂石樁主要起擠密作用，應(yīng)間隔（跳打）進(jìn)行，并宜由外圍或兩側(cè)向中間推進(jìn)；對(duì)粘性土地基，砂石樁主要起置換作用，為了保證設(shè)計(jì)的置換率，宜從中間向外圍或隔排施工；在既有建（構(gòu)）筑物鄰近施工時(shí)，為了減少對(duì)鄰近既有建（構(gòu)）筑物的振動(dòng)影響，應(yīng)背離建（構(gòu)）筑物方向進(jìn)行。

3、施工順序

⑴檢驗(yàn)的時(shí)間間隔：除砂土地基外，振沖樁應(yīng)間隔一定時(shí)間后進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。粉質(zhì)粘土地基間隔21，粉土地基間隔14d。5.1.6振沖樁的質(zhì)量檢驗(yàn)振沖復(fù)合地基的承載力檢測(cè)

⑵載荷試驗(yàn)：振沖樁的單樁載荷試驗(yàn)，抽檢總樁數(shù)的1%，并不少于3根；復(fù)合地基載荷試驗(yàn)抽檢不少于總樁數(shù)的0.5%，且不少于3點(diǎn)。

⑶樁體和樁間土檢驗(yàn)：碎石樁體檢驗(yàn)采用重型動(dòng)力觸探隨機(jī)檢驗(yàn)；樁間土在處理深度內(nèi)用標(biāo)貫、靜力觸探進(jìn)行檢驗(yàn)。

4

振沖法振沖碎石樁的動(dòng)探檢測(cè)共70頁(yè)

第40頁(yè)6.2石灰樁法

石灰樁法：指由生石灰與粉煤灰等摻和料拌合均勻，在孔內(nèi)分層夯實(shí)形成豎向增強(qiáng)體，并于樁間土組成復(fù)合地基的處理方法。生石灰與地基中的水、土產(chǎn)生一系列的化學(xué)、物理作用，使土的結(jié)構(gòu)改良，土中的含水量大大降低，并伴隨膨脹壓力擠密土體。樁體結(jié)硬后強(qiáng)度遠(yuǎn)高于樁間土，從而使樁間土與樁構(gòu)成的復(fù)合地基的承載力提高，沉降量減少。6.2.1概述1、石灰樁的概念

2、施工方法分類(按用料及施工工藝)（1）石灰樁法（又稱塊灰灌入法）

石灰樁法是采用鋼套管成孔，然后在孔中灌入新鮮生石灰塊，或在生石灰塊中摻入適量的水硬性摻和料和火山灰，一般的經(jīng)驗(yàn)配合比為8:2或7:3。在拔管的同時(shí)進(jìn)行振密或搗密，利用生石灰吸取樁周土體中水分進(jìn)行水化反應(yīng)，此時(shí)生石灰的吸水、膨脹、發(fā)熱以及離子交換作用，使樁四周土體的含水量降低、孔隙比減小，使土體擠密和樁體硬化。樁和樁間土共同承受荷載，成為一種復(fù)合地基。（2）石灰柱法（也叫粉灰攪拌法）

粉灰攪拌法是粉體噴射攪拌法的一種。所用的原材料是石灰粉，通過(guò)特制的攪拌機(jī)將石灰粉加固料與原位軟土攪拌均勻，促使軟土硬結(jié)，形成石灰（土）柱。（3）石灰漿壓力噴注法

石灰漿壓力噴注法是壓力注漿法的一種，它是采用壓力將石灰漿或石灰—粉煤灰漿噴注于地基的孔隙內(nèi)或預(yù)先鉆好的鉆孔內(nèi)，使灰漿在地基土中擴(kuò)散和硬凝，形成不透水的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)層，從而達(dá)到加固目的。此法可用于處理膨脹土，借以減少膨脹潛勢(shì)和隆起；加固破壞的堤岸岸坡；整治易松動(dòng)下沉的鐵路路基等，此法在國(guó)內(nèi)很少應(yīng)用。

(1)樁間土加固機(jī)理

成孔擠密作用;

樁料吸水膨脹擠密作用;

樁周土脫水固結(jié)作用;

膠凝強(qiáng)化作用。

離子交換石灰樁的加固機(jī)理可從樁間土、樁身和復(fù)合地基三方面進(jìn)行分析。6.2.2加固機(jī)理成孔擠密：石灰樁施工時(shí)是由振動(dòng)鋼管下沉而成孔，使樁間土產(chǎn)生擠壓和排土作用，其擠密效果與土質(zhì)、上覆壓力及地下水狀況等有密切關(guān)聯(lián)。一般地基土的滲透性愈大，打樁擠密效果愈好；擠密效果在地下水位以上比地下水位以下為好。對(duì)靈敏度高的飽和軟弱粘土，成樁過(guò)程中非但不能擠密樁間土，而且還會(huì)破壞土的結(jié)構(gòu)，促使土的強(qiáng)度降低。②膨脹擠密：生石灰樁打入土中，首先發(fā)生消化反應(yīng)，吸水、發(fā)熱、產(chǎn)生體積膨脹，直到樁內(nèi)的毛細(xì)吸力達(dá)到平衡為止，使樁間土受到強(qiáng)大的擠壓力，這對(duì)地下水位以下軟粘土的擠密起主導(dǎo)作用。

(1)樁間土加固機(jī)理脫水?dāng)D密：軟粘土的含水量一般為40%～80%，1kg生石灰的消解反應(yīng)要吸收0.32kg的水。同時(shí)，由于反應(yīng)中放出大量熱量提高了地基土的溫度，實(shí)測(cè)樁間土的溫度在50℃以上，使土產(chǎn)生一定的汽化脫水，從而使土中含水量下降，孔隙比減小，土顆?？繑n擠密，在所加固區(qū)的地下水位也有一定的下降。膠凝作用：由于生石灰吸水生成的Ca(OH)2中一部分與土中二氧化硅和氧化鋁產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等水化產(chǎn)物。水化物對(duì)土顆粒產(chǎn)生膠結(jié)作用，使土聚集體積增大，并趨于緊密。同時(shí)加固土粘粒含量減少，說(shuō)明顆粒膠結(jié)作用從本質(zhì)上改變了土的結(jié)構(gòu)，提高了土的強(qiáng)度，而土體的強(qiáng)度將隨齡期的增長(zhǎng)而增加。離子交換：土的微小顆粒具有一定的膠體性質(zhì)，它們一般帶有負(fù)電荷，表面吸附一定數(shù)量的鈉、氫、鉀等低價(jià)陽(yáng)離子（Na+、H+、K+）。石灰是一種強(qiáng)電解質(zhì)，在土中加入石灰后，Ca(OH)2水化生成的鈣離子（Ca2+）與粘土礦物中的鈉、氫、鉀離子產(chǎn)生離子交換作用，原來(lái)的鈉（鉀）土變成鈣土，土顆粒表面所吸附的離子由一價(jià)變成了二價(jià)，減少了土顆粒表面吸附水膜的厚度，使土粒相互之間更為接近，分子引力增加，許多單個(gè)土粒聚成小團(tuán)粒，組成一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，在石灰樁表層形成一個(gè)強(qiáng)度很高的硬殼層。對(duì)下臥層的減載作用2、樁身加固機(jī)理

石灰的重度為8kN／m3，顯著小于土的密度。即使樁體飽和后其重度約為14kN／m3，仍然小于土的天然密度。當(dāng)采用排土成樁時(shí)，加固層的自重減輕，作用在樁底平面的自重應(yīng)力顯著減少，可減少樁底下臥層頂面的附加壓力。當(dāng)采用不排土成孔時(shí)，對(duì)于雜填土、砂類土等，由于成孔擠密了樁間土，加固層的重量變化不大。膠凝加固效應(yīng)

樁體吸水后，其溶液中隨鈣離子(Ca2+)的增多變?yōu)閴A性環(huán)境，一部分鈣離子(Ca2+)又與樁周土中的SiO2及Al2O3發(fā)生反映，生成結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的硅酸鈣水化物(CaO·SiO2·nH2O)、鋁酸鈣水化物(CaO·Al2O3·nH2O)

以及鈣鋁黃長(zhǎng)石水化物(2CaO·Al2O3·SiO2·6H2O)，這些水化物又牢牢地將其周圍土顆粒膠結(jié)、固化在一起，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)土顆粒間聯(lián)系的更加牢固、強(qiáng)度大大增加強(qiáng)，并與時(shí)間成正相關(guān)。離子交換作用

生石灰吸水后，一定條件下電離出的Ca2+與粘土表面陰離子交換并吸附在土顆粒表面上增大了鈣質(zhì)結(jié)核團(tuán)粒，使土中顆粒相對(duì)含量下降土力學(xué)性能改善。當(dāng)樁體內(nèi)摻入粉煤灰、火山灰等摻合物之后，在整個(gè)樁體內(nèi)的這種離子交換作用、膠凝作用、膠凝作用也同時(shí)會(huì)發(fā)生，使樁體的后期強(qiáng)度比單純的石灰樁更高。碳酸鈣化作用

石灰與土體中二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)生成不溶的碳酸鈣，在樁身外產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)堅(jiān)硬的外殼?？朔吨行能浫醯膯?wèn)題：必須要求石灰樁應(yīng)具有一定的初始密度，而且吸水過(guò)程中有一定的壓力，限制其自由脹發(fā)。加大充盈系數(shù)（如1.6-1.7），提高石灰含量或縮短樁距，進(jìn)一步約束樁的脹發(fā)作用，也可提高樁的密實(shí)度。樁頂采用粘土封頂，可限制由于石灰膨脹而隆起，同樣可起到提高樁身密實(shí)度的作用。用砂填石灰樁的孔隙，使脹發(fā)后的石灰樁本身比脹發(fā)前密實(shí)，但并不減弱樁身的排水固結(jié)作用。采用摻合料（粉煤灰、火山灰、鋼渣或粘性土）也可防止石灰樁的軟心。(3)復(fù)合地基加固機(jī)理石灰樁樁體較樁間土具有更大的強(qiáng)度(抗壓強(qiáng)度約500kPa)，在與樁間土形成復(fù)合地基中具有樁體作用。當(dāng)承受荷載時(shí)，樁上將產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。石灰樁復(fù)合地基的樁土應(yīng)力比一般為2.5～5.0。石灰樁法適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、素填土和雜填土等地基。用于地下水位以上的土層時(shí)，宜增加摻合料的含水量并減少生石灰用量，或采取土層浸水等措施。石灰樁法適用范圍6.2.3設(shè)計(jì)計(jì)算樁徑、樁位及布置：

成孔直徑：應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求及所選用的成孔方法確定，常用300～400mm，樁位：按等邊三角形或矩形布樁，樁中心距可取2～3倍成孔直徑。布置：可布置在基礎(chǔ)底面下，當(dāng)基底土的承載力特征值小于70kPa時(shí)，宜在基礎(chǔ)以外布置1-2排圍護(hù)樁。（2）樁長(zhǎng)：若石灰樁加固只是為了形成一層壓縮性較小的墊層，則樁長(zhǎng)可較小，一般可取2～4m。若加固目的是為了減少沉降，則需要較長(zhǎng)的樁。如果為了解決深層滑動(dòng)問(wèn)題，也需要較長(zhǎng)的樁，保證樁長(zhǎng)穿過(guò)滑動(dòng)面。

洛陽(yáng)鏟成孔時(shí)樁長(zhǎng)不宜超過(guò)6m；機(jī)械成孔管外投料時(shí)，樁長(zhǎng)不宜超過(guò)8m，螺旋鉆成孔及管內(nèi)投料時(shí)，可適當(dāng)增加樁長(zhǎng)。石灰樁樁端宜選在承載力較高的土層中。在深厚的軟弱地基中采用“懸浮樁”時(shí)，應(yīng)減少上部結(jié)構(gòu)重心與基礎(chǔ)形心的偏心，必要時(shí)宜加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)的剛度。地基處理深度應(yīng)根據(jù)巖土工程勘察資料及上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求確定。應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）驗(yàn)算下臥層承載力和地基變形。(3)樁體材料：石灰樁的主要固化劑為生石灰，摻合料宜選用粉煤灰、火山灰、爐渣等工業(yè)廢料。生石灰與摻合料的配合比可選用1:1或1:2，對(duì)于淤泥、淤泥質(zhì)土等軟土可適當(dāng)增加生石灰用量，樁頂附近生石灰用量不宜過(guò)大。當(dāng)摻石膏和水泥時(shí)，摻加量為生石灰用量的3%-10%。(4)墊層：當(dāng)?shù)鼗枰潘ǖ罆r(shí)，可在樁頂上設(shè)200-300mm厚的砂石墊層。(5)石灰樁樁復(fù)合地基承載力特征值：不宜超過(guò)160kPa，當(dāng)土質(zhì)較好并采取保證樁身強(qiáng)度的措施，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)后可以適當(dāng)提高。石灰樁復(fù)合地基承載力特征值應(yīng)通過(guò)單樁或多樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定，初步設(shè)計(jì)時(shí)也可采用單樁和處理后樁間土承載力特征值按下式估算其中，?pk：樁身抗壓強(qiáng)度比例界限值，由單樁豎向載荷試驗(yàn)確定，一般取350～500kPa，土質(zhì)軟時(shí)取低值；?Sk：樁間土承載力特征值，取天然地基承載力特征值的1.05～1.2倍；m：樁土面積置換率，樁面積按1.1～1.2倍成孔直徑計(jì)算，土質(zhì)軟者取高值。

(6)沉降計(jì)算：

石灰樁處理后的地基變形應(yīng)按（GB50007-2012）的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。石灰樁復(fù)合土層的壓縮模量宜通過(guò)樁身及樁間土壓縮試驗(yàn)確定，初步設(shè)計(jì)時(shí)可按下式估算：α—系數(shù)，取1.1～1.3，擠密效應(yīng)好或置換率(m)大時(shí)取高值；n—樁土應(yīng)力此，取3~4，長(zhǎng)樁取大值；ES—天然土壓縮模量(MPa)例5-4某飽和黏性土天然地基fsk=80kPa，壓縮模量Es=4MPa，采用石灰樁復(fù)合地基，樁徑d=0.3m，按三角形布樁，樁間距l(xiāng)=0.75m，單樁承載力特征值fpk=400kPa，樁設(shè)置后，樁間土承載力提高10kPa，樁面積按1.1倍成孔計(jì)算，擠密系數(shù)α=1.2，試求復(fù)合地基承載力特征值與壓縮模量。解：等效圓直徑：面積置換率：復(fù)合地基承載力特征值：樁土應(yīng)力比：6.2.4施工①成孔石灰樁施工可采用洛陽(yáng)鏟或機(jī)械成孔。機(jī)械成孔方法分為沉管法、沖擊法及螺旋鉆進(jìn)法。1)

人工洛陽(yáng)鏟掏土成孔。2)

沉管法:最常用。將由特制的尖頭鋼管打入設(shè)計(jì)深度成孔;3)

沖擊法:錐形鉆頭提升到一定高度自由落體沖擊成孔;

4)

螺鉆進(jìn)法:類似螺絲釘鉆進(jìn)，使土不斷向兩側(cè)擠壓并成孔;成樁②填夯成樁時(shí)可采用人工夯實(shí)、機(jī)械夯實(shí)、沉管反插、螺旋反壓等工藝。填料時(shí)必須分段壓（夯）實(shí)，人工夯實(shí)時(shí)，每段填料厚度不應(yīng)大于400mm。管外投料或人工成孔填料時(shí)應(yīng)采取措施減少地下水滲入孔內(nèi)的速度，成孔后填料前應(yīng)排除孔底積水。③封頂

石灰樁宜留500mm以上的孔口高度，并用含水量適當(dāng)?shù)恼承酝练饪?，封口材料必須夯?shí)，封口標(biāo)高應(yīng)略高于原地面石灰樁樁頂施工標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高100mm以上。施工順序

先加固四周，后加固中間、先打外排樁，后打內(nèi)排樁；單排布樁時(shí)，先打兩端，后打中間，并間隔1-2孔跳打進(jìn)行對(duì)軟粘土地基，除間隔跳打外，還應(yīng)間歇28天后再按設(shè)計(jì)間距補(bǔ)樁。

這些措施也有利于提高樁間土對(duì)樁身的約束力。施工完的灰土樁灰土樁施工現(xiàn)場(chǎng)5

擠密法共70頁(yè)

第43頁(yè)施工要點(diǎn)

施工前應(yīng)作好場(chǎng)地排水設(shè)施，防止場(chǎng)地積水；應(yīng)選新鮮生石灰塊，有效氧化鈣含量不宜低于70%，粒徑不應(yīng)大于70mm，含粉（即消石灰）量不宜超過(guò)15%進(jìn)入場(chǎng)地的生石灰應(yīng)有防水、防雨、防風(fēng)、放火措施，宜做到隨用隨進(jìn)樁位偏差不宜大于0.5d。1石灰樁施工檢測(cè)宜在施工7～10d后進(jìn)行；竣工驗(yàn)收檢測(cè)宜在施工28d后進(jìn)行;2施工檢測(cè)可采用靜力觸探、動(dòng)力觸探或標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)。檢測(cè)部位為樁中心及樁間土，每?jī)牲c(diǎn)為一組。檢測(cè)組數(shù)不少于總樁數(shù)的1%;3石灰樁地基竣工驗(yàn)收時(shí)，承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn);4載荷試驗(yàn)數(shù)量宜為地基處理面積每200m2左右布置一個(gè)點(diǎn)，且每一單體工程不應(yīng)少于3點(diǎn).6.2.5質(zhì)量檢測(cè)6.3土與灰土擠密樁6.3.1概述利用橫向擠壓成孔設(shè)備，使樁間土得以擠密。用素土或灰土填入樁孔內(nèi)分層夯實(shí)形成土樁或灰土樁，并與樁間土組成復(fù)合地基的地基處理方法。適用范圍適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，可處理地基的深度為3-15m。當(dāng)以消除地基土的濕陷性為主要目的時(shí)，宜選用土擠密樁法。當(dāng)以提高地基土的承載力或增強(qiáng)水穩(wěn)性為主要目的時(shí)，宜選用灰土擠密樁法。當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4%，飽和度大于65%時(shí)，不宜選用土擠密樁法和灰土擠密樁法。6.3.2加固機(jī)理1.擠密作用土（或灰土）樁擠壓成孔時(shí)，樁孔位置原有土體被強(qiáng)制側(cè)向擠壓，使樁周一定范圍內(nèi)的土層密實(shí)度提高。單個(gè)樁孔外側(cè)土擠密效果試驗(yàn)表明，孔壁附近土的干密度ρd接近或超過(guò)其最大干密度ρdmax，即壓實(shí)系數(shù)λc>1。其擠密影響半徑通常為（1.5～2.0）d（d為樁孔直徑）相鄰樁孔間擠密效果試驗(yàn)表明，在相鄰樁孔擠密區(qū)交界處擠密效果相互疊加，樁間土中心部位的密實(shí)度增大，且樁間土的密度變得均勻，樁距越近，疊加效果越顯著。合理的相鄰樁孔中心距約為（2～3）倍樁孔直徑。土的天然含水量和干密度對(duì)擠密效果影響較大，當(dāng)含水量接近最優(yōu)含水量時(shí)，土呈塑性狀態(tài)，擠密效果最佳。2.灰土性質(zhì)作用

①灰土樁:

石灰和土按一定體積比例（2:8或3:7）拌和，并在樁孔內(nèi)夯實(shí)加密后形成的樁，具有氣硬性和水硬性，由于石灰內(nèi)帶正電荷鈣離子與帶負(fù)電荷粘土顆粒相互吸附，形成膠體凝聚，并隨灰土齡期增長(zhǎng)，土體固化作用提高，使土體逐漸增加強(qiáng)度。②

雙灰樁:

粉煤灰與一定量的石灰和水拌合后，由于石灰的吸水膨脹和放熱反應(yīng)，產(chǎn)生一系列復(fù)雜的硅鋁酸和水硬性膠凝物質(zhì)，使其相互填充于粉煤灰孔隙間，膠結(jié)成密實(shí)堅(jiān)硬類似水泥水化物塊體，從而提高了雙灰樁的強(qiáng)度，同時(shí)由于雙灰中晶體Ca(OH)2的作用，有利于石灰粉煤灰的水穩(wěn)性。3.樁體作用灰土樁的變形模量遠(yuǎn)大于樁間土的變形模量（相當(dāng)于夯實(shí)素土的2～10倍），荷載向樁上產(chǎn)生應(yīng)力集中，降低了基礎(chǔ)底面以下一定深度內(nèi)土中的應(yīng)力，消除了持力層內(nèi)產(chǎn)生大量壓縮變形和濕陷變形的不利因素。

由于灰土樁對(duì)樁間土能起側(cè)向約束作用，限制土的側(cè)向移動(dòng)，樁間土只產(chǎn)生豎向壓密，使壓力與沉降始終呈線性關(guān)系。5.3.3設(shè)計(jì)計(jì)算1.處理范圍:當(dāng)采用局部處理時(shí)，超出基礎(chǔ)底面的寬度：對(duì)非自重濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，每邊不應(yīng)小于基底寬度的0.25倍，并不應(yīng)小于0.5m；對(duì)自重濕陷性黃土地基，每邊不應(yīng)小于基底寬度的0.75倍，并不應(yīng)小于1.00m。當(dāng)采用整片處理時(shí)，超出建筑物外墻基礎(chǔ)底面外緣的寬度，每邊不宜小于處理土層厚度的1/2，并不應(yīng)小于2.0m。2.處理深度:應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地的土質(zhì)情況、工程要求和成孔及夯實(shí)設(shè)備等綜合因素確定。對(duì)濕陷性黃土地基，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）的有關(guān)規(guī)定。3.樁間距及樁位布置:樁孔直徑宜為300-450mm，并可根據(jù)所選用的成孔設(shè)備或成孔方法確定。樁孔宜按等邊三角形布置，樁孔之間的中心距離，可按樁孔直徑的2.0-2.5倍，也可按下式估算：ld式中s——樁孔之間的中心距離（m）；

d——樁孔直徑（m）；

ρdmax——樁間土的最大干密度（103kg/m3）；

——地基處理前土的平均干密度（103kg/m3）；——在成孔擠密深度內(nèi)，樁間土的平均干密度（103kg/m3），平均試樣數(shù)不應(yīng)少于6組。4.樁孔數(shù)量:

等邊三角形布置正方形布置：例5-5某自重濕陷性黃土地基上建一座七層住宅，外墻基礎(chǔ)底面邊緣尺寸15m×45m，采用等邊三角形布置灰土擠密樁。滿堂處理其濕陷性，處理厚度4m，孔徑0.4m，已知樁間土ρdmax=1.75t/m3，處理前ρd=1.35t/m3，要求樁間土經(jīng)成孔擠密后的平均擠密系數(shù)達(dá)0.9，試計(jì)算所需樁孔數(shù)。解：由式（6-16）得樁孔中心距s擬處理地基面積A

一根樁所承擔(dān)的處理面積的等效直徑de

一根樁所承擔(dān)的處理面積Ae

5.樁體填料夯實(shí)密度及配合比:樁體的夯實(shí)質(zhì)量宜用平均壓實(shí)系數(shù)控制當(dāng)樁孔內(nèi)用灰土或素填土分層回填、分層夯實(shí)時(shí)，樁體內(nèi)的平均壓實(shí)系數(shù)均不應(yīng)小于0.97，其中壓實(shí)系數(shù)最小值不應(yīng)低于0.93

。6.墊層:

樁頂標(biāo)高以上應(yīng)設(shè)置300-500mm厚的2:8灰土墊層，其壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于0.95。7.土（或灰土）擠密樁復(fù)合地基承載力特征值:應(yīng)通過(guò)單樁或多樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定，初步設(shè)計(jì)當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，對(duì)灰土擠密樁復(fù)合地基的承載力特征值，不宜大于處理前的2.0倍，并不宜大于250kPa；對(duì)土擠密樁復(fù)合地基的承載力特征值，不宜大于處理前的1.4倍，并不宜大于180kPa。8.沉降計(jì)算:

符合（GB50007-2012）的有關(guān)規(guī)定。復(fù)合土層的壓縮模量，可采用載荷試驗(yàn)的變形模量代替。5.3.5施工1成樁：①施工準(zhǔn)備

成孔施工時(shí)，地基土宜接近最優(yōu)（或塑限）含水量，當(dāng)土的含水量低于12%時(shí)，宜對(duì)擬處理范圍內(nèi)的土層進(jìn)行增濕，增濕土的加水量可按下式估算：應(yīng)于地基處理前4-6d，將需加的水通過(guò)一定數(shù)量和一定深度的滲水孔，均勻地浸入擬處理范圍的土層中。

樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上的預(yù)留覆蓋土層厚度：

1)沉管（振動(dòng)或錘擊）成孔，宜為0.50-0.70m；

2)沖擊成孔，宜為1.20-1.50m?！纠?-4】某濕陷性黃土厚8m，地基處理前土的平均干密度，平均含水量，地基土最優(yōu)含水量wop為18%，采用灰土擠密樁處理地基，處理面積為200m2，當(dāng)含水率低于12%時(shí)，應(yīng)對(duì)土增濕，試計(jì)算需加水量（k=1.1）？解：由式（6-20）得式中，V為擬加固土的總體積：V=200×8=1600m3②成孔和孔內(nèi)回填夯實(shí)：施工順序：當(dāng)整片處理時(shí)，宜從里（或中間）向外間隔1-2孔進(jìn)行，對(duì)大型工程，可采取分段施工；當(dāng)局部處理時(shí)，宜從外向里間隔1-2孔進(jìn)行。向孔內(nèi)填料前，孔底應(yīng)夯實(shí)，并應(yīng)檢查樁孔中心點(diǎn)的偏差、直徑、深度和垂直度。經(jīng)檢驗(yàn)合格后，用素土或灰土在最優(yōu)含水量狀態(tài)下分層回填夯實(shí)。成孔和回填夯實(shí)的施工順序宜間隔進(jìn)行，對(duì)大型工程可采用分段施工?；A(chǔ)底面以上應(yīng)預(yù)留0.7-1.0m厚的土層，待施工結(jié)束后，將表層擠松的土挖除或分層夯壓密實(shí)5.3.5質(zhì)量檢驗(yàn)成樁后，應(yīng)及時(shí)抽樣檢驗(yàn)土擠密樁或灰土擠密樁處理地基的質(zhì)量。對(duì)一般工程，主要檢查施工記錄、檢測(cè)全部處理深度內(nèi)樁體和樁間土的干密度，并將其分別換算為平均壓實(shí)系數(shù)和平均擠密系數(shù)。對(duì)重要工程，除檢測(cè)上述內(nèi)容外，還應(yīng)測(cè)定全部處理深度內(nèi)樁間土的壓縮性和濕陷性。抽樣檢驗(yàn)的數(shù)量，對(duì)一般工程不應(yīng)少于樁總數(shù)的1%；對(duì)重要工程不應(yīng)少于樁總數(shù)的1.5%承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn)。檢驗(yàn)數(shù)量應(yīng)不少于樁總數(shù)的1%，且每項(xiàng)單體工程不應(yīng)少于3點(diǎn)。6.4夯實(shí)水泥土樁法

6.4.1概述定義：指將水泥和土按設(shè)計(jì)的比例拌和均勻，在孔內(nèi)夯實(shí)至設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度而形成的加固體，并與樁間土組成復(fù)合地基的處理方法。

適用范圍：夯實(shí)水泥土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。處理深度不宜超過(guò)10m。6.4.2加固機(jī)理1.樁體作用混合料的含水量可以控制接近最優(yōu)含水量，使樁體有較高的密實(shí)度。樁身強(qiáng)度有膠結(jié)硬化強(qiáng)度與因樁身夯實(shí)擠密而增加的強(qiáng)度。在荷載作用下樁的壓縮性明顯比其周圍軟土小，會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，1.樁體作用2.擠密作用3.褥墊層作用在相同的水泥摻量下，夯實(shí)水泥土樁強(qiáng)度比水泥土攪拌樁高，約為水泥土攪拌樁的2~10倍，樁身無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu可達(dá)3~5MPa；成孔、樁身填料以及夯實(shí)均可人為控制且較直觀，成樁質(zhì)量容易保證2.擠密作用擠土夯實(shí)水泥土樁是利用振動(dòng)沉管或沖擊成孔，在成孔及夯實(shí)成樁過(guò)程中對(duì)樁間土有橫向擠密作用；排土夯實(shí)水泥土樁是采用洛陽(yáng)鏟或鉆機(jī)成孔，只在夯填過(guò)程中對(duì)樁間土形成擠密效應(yīng)。3.褥墊層作用樁、土通過(guò)褥墊層的變形協(xié)調(diào)共同承擔(dān)上部荷載（H=10-30cm）調(diào)整樁、土水平荷載分擔(dān)（H>10cm）

增加樁頂圍壓，提高樁體豎向承載力

5.4.3設(shè)計(jì)計(jì)算1.處理范圍由于夯實(shí)水泥土樁具有一定的粘結(jié)強(qiáng)度，在荷載作用下不會(huì)產(chǎn)生大的側(cè)向變形，因此夯實(shí)水泥土樁宜在基礎(chǔ)范圍內(nèi)布樁；基礎(chǔ)邊緣距離最外一排樁中心的距離不宜小于1.0倍樁徑。2樁長(zhǎng)當(dāng)采用洛陽(yáng)鏟成孔工藝時(shí)，深度不宜超過(guò)6m。當(dāng)相對(duì)硬層的埋藏深度不大時(shí)，應(yīng)按相對(duì)硬層的埋藏深度確定；當(dāng)相對(duì)硬層的埋藏深度大時(shí)，應(yīng)按建筑物地基的變形允許值確定。3.樁徑、樁距及布樁范圍可只在基礎(chǔ)范圍內(nèi)布樁。樁孔直徑宜為300-600mm，樁距宜為2-4倍樁徑。4.樁身材料樁孔內(nèi)的填料，應(yīng)根據(jù)工程要求進(jìn)行配比試驗(yàn)，水泥與土的體積配合比宜為1:5~1:8?？變?nèi)填料應(yīng)分層回填夯實(shí)，填料的平均壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)低于0.97，壓實(shí)系數(shù)最小值不應(yīng)低于0.93。

fcu—樁體混合料試塊（邊長(zhǎng)150mm立方體）標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28立方體抗壓強(qiáng)度平均值（kPa）。

5.墊層在樁頂面應(yīng)鋪設(shè)100-300mm厚的褥墊層墊層材料可采用中砂、粗砂或碎石等，最大粒徑不宜大于20mm。6.夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基承載力特征值夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基承載力特征值應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定，初步設(shè)計(jì)時(shí)可按下式估算：樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)β可取0.9~1.0；單樁承載力發(fā)揮系數(shù)λ可取1.0

單樁豎向承載力特征值Ra的取值

當(dāng)采用單樁載荷試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將單樁豎向承載力除以安全系數(shù)2當(dāng)無(wú)單樁載荷試驗(yàn)資料時(shí)，可按下式估算：7沉降計(jì)算復(fù)合土層的分層與天然地基相同，各復(fù)合土層的壓縮模量等于該層天然地基壓縮模量的ζ倍，ζ值可按下式確定：

fak—基礎(chǔ)底面下天然地基承載力特征值（kPa）

例

天然地基各土層厚度及參數(shù)見表，采用夯實(shí)水泥土樁加固地基，樁徑d=0.4m，樁長(zhǎng)l=12.5m，水泥土試塊立方體抗壓強(qiáng)度平均值fcu=1800kPa，試求夯實(shí)水泥土樁單樁承載力特征值。土層序號(hào)厚度側(cè)阻力特征值端阻力特征值12.516/2722/3141001500解：?jiǎn)螛冻休d力特征值Ra按樁間土強(qiáng)度計(jì)算：按樁體材料強(qiáng)度計(jì)算：按樁體材料強(qiáng)度計(jì)算的Ra值較小，因此取單樁承載力特征值Ra按樁間土強(qiáng)度計(jì)算：【例6-5】某場(chǎng)地地基土層為二層：第一層為粘土，厚度為5m，地基承載力特征值為100kPa，樁側(cè)阻力特征值為20kPa，樁端阻力特征值為150kPa；第二層為粉質(zhì)粘土，厚度為12m，地基承載力特征值為120kPa，樁側(cè)阻力特征值為25kPa，樁端阻力特征值為250kPa，無(wú)軟弱下臥層。采用夯實(shí)水泥土樁進(jìn)行加固，樁徑0.5m，樁長(zhǎng)15m，要求復(fù)合地基承載力特征值達(dá)到320kPa，若采用正三角形布樁，試計(jì)算樁間距。（樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)β取0.95、單樁承載力發(fā)揮系數(shù)λ取1.0）解：?jiǎn)螛冻休d力特征值Ra5.4.4施工2.填料夯實(shí)填料:

土料中有機(jī)質(zhì)含量不得超過(guò)5%，不得含有凍土或膨脹土，使用時(shí)應(yīng)過(guò)10-20mm篩，混合料含水量應(yīng)滿足土料的最優(yōu)含水量wop±2%。土料與水泥應(yīng)拌和均勻，人工拌和不少于3次，機(jī)械拌和時(shí)間不少于1min。水泥土拌后放置時(shí)間不應(yīng)大于2h，夯填:

夯填樁孔時(shí)，宜用機(jī)械夯實(shí)。分段夯填時(shí)，夯錘的落距和填料厚度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，混合料的壓實(shí)系數(shù)λc不應(yīng)小于0.93。1成孔:

擠土成孔可選用沉管、沖擊等方法；非擠土成孔可選用洛陽(yáng)鏟、螺旋鉆等方法。3.施工要點(diǎn)

樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上的預(yù)留覆蓋層厚度不宜小于0.3m。鋪設(shè)墊層前，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求將樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上的預(yù)留土層挖除。施工順序，整片處理時(shí)，宜從內(nèi)向外施工；局部處理時(shí)，宜從外向內(nèi)施工；軟土間隔成樁。向孔內(nèi)填料前孔底必須夯實(shí)。樁頂夯填高度應(yīng)大于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高200-300mm。墊層施工時(shí)應(yīng)將多余樁體鑿除，樁頂面應(yīng)水平。墊層材料應(yīng)級(jí)配良好，不含植物殘?bào)w，垃圾等雜質(zhì)。墊層鋪設(shè)時(shí)應(yīng)壓（夯）密實(shí)，夯填度不得大于0.9。采用的施工方法應(yīng)嚴(yán)禁使基底土層擾動(dòng)。

5.4.5質(zhì)量檢驗(yàn)竣工驗(yàn)收時(shí)，夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基的承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用單樁復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)和單樁靜載荷試驗(yàn)；對(duì)重要和大型工程，尚應(yīng)進(jìn)行多樁復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)。成樁后，應(yīng)及時(shí)抽樣檢驗(yàn)水泥土樁的質(zhì)量。夯填樁體的干密度質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)隨機(jī)抽樣檢測(cè)，抽檢的數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的2%。復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)和單樁靜載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于樁總數(shù)的1%，且每項(xiàng)單體工程復(fù)合地基載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于3點(diǎn)本節(jié)結(jié)束6.5

水泥粉煤灰碎石樁法

6.5.1概述水泥粉煤灰碎石樁，簡(jiǎn)稱CFG(CementFly-ashGravel)樁，指由水泥、粉煤灰、石屑或砂等混合料加水拌和形成高粘結(jié)強(qiáng)度樁，并由樁、樁間土和褥墊層一起組成復(fù)合地基的地基處理方法。1概念：2適用土類適用于可塑-硬塑狀粘性土、粉土、砂土、碎石土的地基處理工作。對(duì)于素填土、淤泥質(zhì)土、流-軟塑狀粘性土應(yīng)慎用。3優(yōu)點(diǎn)：

CFG地基加固方法吸取了振沖碎石樁法和水泥攪拌樁法的優(yōu)點(diǎn),表現(xiàn)在五個(gè)方面。①施工工藝與普通振動(dòng)沉管灌注樁一樣,工藝簡(jiǎn)單，與振沖碎石樁相比，無(wú)場(chǎng)地污染，振動(dòng)影響也較小;

②僅需少量水泥而樁體強(qiáng)度增強(qiáng)效果好，便于就地取材，基礎(chǔ)工程不會(huì)與上部結(jié)構(gòu)爭(zhēng)“三材”；③受力特性與水泥攪拌樁類似；④沉降量和差異沉降控制效果好。

CFG樁的材料強(qiáng)度等級(jí)與普通灌注樁相近，在豎向受力時(shí)，其單樁承載力、沉降量與同等條件下的灌注樁相差無(wú)幾，因此其絕對(duì)沉降量在復(fù)合地基中是最小的幾種形式之一。

此外，由于有褥墊層的變形協(xié)調(diào)作用，基礎(chǔ)的局部?jī)A斜、相鄰柱基的沉降差也得以減小。因此其沉降量和差異沉降量控制效果好。CFG樁施工現(xiàn)場(chǎng)5

擠密法CFG樁放線定樁位共70頁(yè)

第44頁(yè)CFG樁4CFG樁與碎石柔性樁的比較：①

CFG樁身具有一定的粘結(jié)性，單樁承載力效果好，能充分發(fā)揮樁周摩阻力和端承力，故可通過(guò)改變樁長(zhǎng)調(diào)節(jié)承載力；②

CFG樁對(duì)復(fù)合地基承載力調(diào)節(jié)幅度大，最高可提高4倍以上；碎石樁為散體材料樁，樁身無(wú)粘結(jié)強(qiáng)度，主要依靠樁周土約束力來(lái)承受上部荷載，樁長(zhǎng)超過(guò)有效長(zhǎng)度之后，增加樁長(zhǎng)對(duì)提高不大。碎石樁對(duì)復(fù)合地基承載力提高幅度只有0.5~1倍。③CFG樁可通過(guò)增加樁長(zhǎng)，減少地基變形；④

CFG樁的樁土應(yīng)力比較高，一般在10～40，故樁周圍壓對(duì)應(yīng)力應(yīng)變特征影響較少，即以樁體為主；⑤

CFG樁對(duì)多層及高層建筑物適用。

碎石樁樁長(zhǎng)超過(guò)有效長(zhǎng)度之后，對(duì)地基變形影響較小。

碎石樁樁土應(yīng)力比一般只有為1.5～4.0，增加樁長(zhǎng)對(duì)提高復(fù)合地基承載力意義不大，只有提高置換率，而提高置換率又會(huì)給施工造成很多困難。

碎石樁較少用于高層建筑物地基。

6.5.2加固機(jī)理

CFG樁加固軟弱地基，樁和樁間土一起通過(guò)褥墊層形成CFG樁復(fù)合地基。其加固軟弱地基主要有三種作用：①樁體作用；②擠密作用；③褥墊層作用。1、樁體作用CFG樁不同于碎石樁，是具有一定粘結(jié)強(qiáng)度的混合料。在荷載作用下CFG樁的壓縮性明顯比其周圍軟土小，因此基礎(chǔ)傳給復(fù)合地基的附加應(yīng)力隨地基的變形逐漸集中到樁體上，出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，復(fù)合地基的CFG樁起到了樁體作用。

據(jù)南京造紙廠復(fù)合地基載荷試驗(yàn)結(jié)果，在無(wú)褥墊層情況下，CFC樁單樁復(fù)合地基的樁體應(yīng)力比n=24.3～29.4；四樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比n=31.4～35.2；而碎石樁復(fù)合地基的樁土應(yīng)力比n=2.2～2.4，可見，CFG樁復(fù)合地基的樁土應(yīng)力比明顯大于碎石樁復(fù)合地基的樁土應(yīng)力比，表明其樁體作用非常顯著。當(dāng)CFG樁用于擠密效果好的土?xí)r，由于CFG樁采用振動(dòng)沉管法施工，其振動(dòng)和擠壓作用使樁間土得到擠密，重度、壓縮模量均↑↑，復(fù)合地基承載力的提高既有擠密又有置換。

當(dāng)CFG樁用于不可擠密的土體時(shí)，其承載力的提高只是置換作用。2、擠密與置換作用3、褥墊層的作用

由級(jí)配砂石、粗砂、碎石等散體材料組成的褥墊，在復(fù)合地基中有三種作用：1)保證樁、土共同承擔(dān)荷載。褥墊層的設(shè)置為CFG樁復(fù)合地基在受荷后提供了樁上、下刺入的條件，即使樁端落在好土層上，至少可以提供上刺入條件，以保證樁間土始終參與工作。2)減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中。在基礎(chǔ)底面處樁頂應(yīng)力σp與樁間土應(yīng)力σs之比隨褥墊層厚度的變化急劇減小。當(dāng)褥墊層厚度大于10cm時(shí)，樁對(duì)基礎(chǔ)產(chǎn)生的應(yīng)力集中已顯著降低。當(dāng)褥墊層的厚度為30cm時(shí)，σp／σs只有1.23。樁土應(yīng)力比σp/σs

102030401020300墊層厚度ΔH（cm）

樁土應(yīng)力比σp/σs與褥墊層厚度關(guān)系曲線3)褥墊厚度可以調(diào)整樁土荷載分擔(dān)比。荷載一定時(shí)，褥墊越厚，土承擔(dān)的荷載越多。荷載水平越高，樁承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比越大。下表1表示6樁復(fù)合地基測(cè)得的Pn/P總值隨荷載水平和褥墊厚度的變化。表1樁體承擔(dān)荷載占總荷載百分比基礎(chǔ)承受水平荷載時(shí)，不同褥墊厚度、樁頂水平位移Up和水平荷載Q的關(guān)系曲線，顯示褥墊厚度越大，樁頂水平位移越小，即樁頂受的水平荷載越小。圖

不同厚度墊層時(shí)Q-Up曲線1—墊層厚2cm；2—墊層厚10cm；3—墊層厚20cm；4—墊層厚30cm4）褥墊層厚度可以調(diào)整樁、土水平荷載分擔(dān)比6.5.3設(shè)計(jì)計(jì)算1.設(shè)計(jì)思路

當(dāng)CFG樁樁體具有剛性樁的性狀，但在承擔(dān)水平荷載方面與傳統(tǒng)的樁基有明顯的區(qū)別。樁基礎(chǔ)傳遞水平荷載的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳遞垂直荷載的能力。CFG樁復(fù)合地基通過(guò)褥墊層把樁和承臺(tái)（基礎(chǔ)）斷開，改變了過(guò)份依賴樁承擔(dān)垂直荷載和水平荷載的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想。

PEQTlTt

基礎(chǔ)受力示意圖PEQTlTt

基礎(chǔ)受力示意圖當(dāng)基礎(chǔ)承受水平荷載時(shí)有三部分力與平衡。其一為基礎(chǔ)底面摩阻力Tt；其二為基礎(chǔ)兩側(cè)面摩阻力Tl；其三為與水平荷載方向相反的土的抗力。傳統(tǒng)樁基中只提供了樁可能向下刺入變形的條件，而CFG樁復(fù)合地基通過(guò)褥墊與基礎(chǔ)聯(lián)接，并有上下雙向刺入變形模式，保證樁間土始終參與工作。因此垂直承載力設(shè)計(jì)首先是將土的承載能力充分發(fā)揮，不足部分由CFG樁來(lái)承擔(dān)

基底摩阻力Tt傳遞到樁和樁間土上，樁頂應(yīng)力為τp、樁間土應(yīng)力為τs。由于CFG樁復(fù)合地基置換率一般不大于10%，則有不低于90%的基底面積的樁間土，承擔(dān)了絕大部分水平荷載，而樁承擔(dān)的水平荷載則占很小一部分。需要特別指出的是：CFG樁不只是用于加固軟弱的地基，對(duì)于較好的地基土，若建筑物荷載較大，天然地基不夠，就可以用CFG樁來(lái)補(bǔ)足。如德州醫(yī)藥管理局三棟17層住宅樓，天然地基承載力110kPa，設(shè)計(jì)要求320kPa，利用CFG樁復(fù)合地基，其中有210kPa以上的荷載由樁來(lái)承擔(dān)。1、處理范圍?？芍辉诨A(chǔ)范圍內(nèi)布置。2、樁徑。350～600mm3、樁距。樁距應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求的復(fù)合地基承載力、土性、施工工藝等確定，宜取3～5倍的樁徑。具體選用時(shí)可參考表2

。表2CFG樁樁距選用參考值

2.參數(shù)確定4、樁身材料4、樁位布置?？砂吹冗吶切渭罢叫尾紭?。5、褥墊層。樁頂與基礎(chǔ)間設(shè)置的褥墊層厚度取15～30cm；墊層材料最大粒徑≤30mm(可用中～粗砂、級(jí)配砂石等)。

6、要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基試驗(yàn)確定地基承載力特征值fspk

，初步設(shè)計(jì)時(shí)，可按下試計(jì)算：

Ra—單樁豎向承載力特征值；m——面積置換率；

β—樁間土承載力折減系數(shù)，按地質(zhì)經(jīng)驗(yàn)取值，或取0.75～0.95，天然地基承載高者取大值；

fsk—處理后樁間土承載力特征值；Ap—樁的截面積（m2）；(2)

無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)：

up—樁周長(zhǎng)；n—樁長(zhǎng)范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)；

qsi,qp—樁周第i層土的側(cè)向阻力，樁端阻力特征值，由當(dāng)?shù)仂o載荷試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析算得。

Li—第i層土之厚度.

7、單樁豎向承載力特征值Ra的取值原則

(1)

當(dāng)采用單樁載荷試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將原樁極限承載力除以安全系數(shù)2；9、沉降變形計(jì)算。處理后的變形計(jì)算按現(xiàn)行國(guó)標(biāo)GB5007有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，且計(jì)算深度要大于復(fù)合土層的厚度。復(fù)合土層的分層與天然地基相同，各復(fù)合土層的壓縮模量等于該層天然地基壓縮模量ξ的倍，ξ值可按下式確定:

fspk—復(fù)合地基承載力特征值(kPa)

fak—基礎(chǔ)底面下天然地基承載力特征值(kPa)【例6-6】某28層住宅，地下2層，基礎(chǔ)埋深7m，相應(yīng)于荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合作用下基底的附加壓力，采用CFG樁復(fù)合地基，樁徑0.4m，樁長(zhǎng)21m，基礎(chǔ)板厚0.7m，尺寸30×35m。土層分布：0~7m粘土；7~14m粉質(zhì)粘土，Es=6.4MPa；14~28m粉土，Es=12MPa；28m以下粉細(xì)砂，Es=18.2MPa。復(fù)合地基承載力特征值339kPa，基礎(chǔ)底面下土的承載力特征值，試計(jì)算基礎(chǔ)中心點(diǎn)沉降。解：（1）不考慮相鄰荷載影響，確定地基變形計(jì)算深度zn因，查《建范》（GB50007-2011）表5.3.7得（2）沉降計(jì)算樁長(zhǎng)范圍內(nèi)復(fù)合土層壓縮模量將原來(lái)土層壓縮模量乘以系數(shù)

沉降計(jì)算見表6-16?！纠?-6】某28層住宅，地下2層，基礎(chǔ)埋深7m，相應(yīng)于荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合作用下基底的附加壓力，采用CFG樁復(fù)合地基，樁徑0.4m，樁長(zhǎng)21m，基礎(chǔ)板厚0.7m，尺寸30×35m。土層分布：0~7m粘土；7~14m粉質(zhì)粘土，Es=6.4MPa；14~28m粉土，Es=12MPa；28m以下粉細(xì)砂，Es=18.2MPa。復(fù)合地基承載力特征值339kPa，基礎(chǔ)底面下土的承載力特征值，試計(jì)算基礎(chǔ)中心點(diǎn)沉降。變形計(jì)算深度滿足要求

【例6-6】某28層住宅，地下2層，基礎(chǔ)埋深7m，相應(yīng)于荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合作用下基底的附加壓力，采用CFG樁復(fù)合地基，樁徑0.4m，樁長(zhǎng)21m，基礎(chǔ)板厚0.7m，尺寸30×35m。土層分布：0~7m粘土；7~14m粉質(zhì)粘土，Es=6.4MPa；14~28m粉土，Es=12MPa；28m以下粉細(xì)砂，Es=18.2MPa。復(fù)合地基承載力特征值339kPa，基礎(chǔ)底面下土的承載力特征值，試計(jì)算基礎(chǔ)中心點(diǎn)沉降。（3）壓縮模量當(dāng)量值由，查表5-1得（4）基礎(chǔ)中心點(diǎn)沉降s【例6-7】某工程場(chǎng)地為軟土地基，采用CFG樁進(jìn)行處理，樁間土承載力特征值為80kPa。樁徑d=0.5m，按等邊三角形布樁，樁距s=1.1m，樁長(zhǎng)l=15m，要求復(fù)合地基承載力特征值fspk=180kPa，試求單樁承載力Ra及樁體試塊立方體抗壓強(qiáng)度平均值fcu（λ=0.9，β=0.9）。解：（1）面積置換率m6.5.4施工1.成樁長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注成樁，適用于地下水位以下的粘性土、粉土、素填土、中等密實(shí)以上的砂土。長(zhǎng)螺旋孔中心壓灌成樁，適用于粘性土、粉土、砂土，以及對(duì)噪聲或泥漿污染要求嚴(yán)格的場(chǎng)地。振動(dòng)沉管灌注成樁，適用于粉土、粘性土及素填土地基。泥漿護(hù)壁成孔灌注成樁：適用于地下水以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎石土及風(fēng)化巖層地基(1)

施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求由試驗(yàn)室進(jìn)行配合比試驗(yàn)，施工時(shí)按配合比配制混合料。（坍落度、浮漿厚度）(3)長(zhǎng)螺旋鉆孔中心壓灌成樁施工在鉆至設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)準(zhǔn)確掌握提拔鉆桿時(shí)間，混合料泵送量應(yīng)與拔管速度相配合，遇到飽和砂土或飽和粉土層，不得停泵待料；沉管灌注成樁施工拔管速度應(yīng)按勻速控制，拔管速度應(yīng)控制在1.2～1.5m／min左右，如遇淤泥或淤泥質(zhì)土，拔管速度應(yīng)適當(dāng)放慢。

(4)

施工樁頂標(biāo)高宜高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高不少于0.5m。(5)

成樁過(guò)程中，抽樣做混合料試塊，每臺(tái)機(jī)械一天應(yīng)做一組(3塊)試塊(邊長(zhǎng)為150mm的立方體)，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，測(cè)定其立方體抗壓強(qiáng)度。(2)施工垂直度偏差不應(yīng)大于1%；對(duì)滿堂布樁，樁位偏差不應(yīng)大于0.4倍樁徑；對(duì)條形基礎(chǔ)，樁位偏差不應(yīng)大于0.25倍樁徑，對(duì)單排樁基礎(chǔ)，樁位偏差不應(yīng)大于60mm。2.施工順序連續(xù)施打可能造成的缺陷是樁徑被擠扁或縮頸，但很少發(fā)生樁完全斷開；跳打一般很少發(fā)生已打樁樁徑被擠小或縮頸現(xiàn)象，但土質(zhì)較硬時(shí)，在已打樁中間補(bǔ)打新樁時(shí)，已打樁可能被振斷或振裂。在軟土中，樁距較大可采用隔樁跳打；在飽和的松散粉土中施打，如樁距較小，不宜采用隔樁跳打方案；滿堂布樁，無(wú)論樁距大小，均不宜從四周向內(nèi)推進(jìn)施工。施打新樁時(shí)與已打樁間隔時(shí)間不應(yīng)少于7天。3.樁頭處理施工完畢待樁體達(dá)到一定強(qiáng)度（一般為7天左右），方可進(jìn)行基槽開挖。在基槽開挖中，如果設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高距地面不深（一般不大于1.5m），宜考慮采用人工開挖，不僅可防止對(duì)樁體和樁間土產(chǎn)生不良影響，而且經(jīng)濟(jì)可行；如果基槽開挖較深，可采用機(jī)械和人工聯(lián)合開挖，但人工開挖留置厚度一般不宜小于700mm；樁頭鑿平，并適當(dāng)高出樁間土1-2cm。清土和截樁時(shí)，不得造成樁頂標(biāo)高以下樁身斷裂和擾動(dòng)樁間土。4.褥墊鋪設(shè)褥墊層鋪設(shè)宜采用靜力壓實(shí)法。夯填度（夯實(shí)后的褥墊層厚度與虛鋪厚度的比值）不得大于0.9。樁頭清理樁頭清理樁頭清理完畢切割樁頭5

擠密法樁頂應(yīng)高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高≮0.5m成樁后的CFG樁CFG樁破樁頭施工現(xiàn)場(chǎng)共70頁(yè)

第45頁(yè)

⑴檢驗(yàn)的時(shí)間間隔：樁身強(qiáng)度滿足試驗(yàn)荷載條件，CFG樁宜在施工結(jié)束28d后進(jìn)行。CFG樁復(fù)合地基的承載力檢驗(yàn)CFG樁的低應(yīng)變動(dòng)力試驗(yàn)

⑵載荷試驗(yàn)：承載力檢驗(yàn)采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)量宜為總樁數(shù)的1%，且不少于3個(gè)點(diǎn)。5

擠密法

⑶樁身完整性檢驗(yàn)：CFG樁進(jìn)行低應(yīng)變動(dòng)力試驗(yàn)，抽檢數(shù)量不少于總樁數(shù)的10%。共70頁(yè)

第46頁(yè)6.5.5質(zhì)量檢驗(yàn)本節(jié)結(jié)束6.1概述定義：指反復(fù)將柱狀重錘提到高處使其自由落下沖擊成孔，然后分層夯實(shí)填料形成擴(kuò)大樁體，與樁間土組成復(fù)合地基的地基處理方法。6.6柱錘沖擴(kuò)樁法該法施工簡(jiǎn)便易行，振動(dòng)及噪音小。當(dāng)樁身填料使用以建筑垃圾、拆房土為主的碎磚三合土?xí)r，不僅避免了建筑垃圾占用土地，而且減少污染、保護(hù)環(huán)境。適用范圍：雜填土、粉土、粘性土、素填土和黃土等地基，對(duì)地下水位以下飽和松軟土層應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。地基處理深度不宜超過(guò)6m，復(fù)合地基承載力特征值不宜超過(guò)160kPa。對(duì)大型的、重要的或場(chǎng)地復(fù)雜的工程，在正式施工前應(yīng)在有代表性的場(chǎng)地上進(jìn)行試驗(yàn)。柱錘卷?xiàng)钇鸬跫铀疂?rùn)滑錘壁1.

動(dòng)力擠密作用較大的夯擊能量產(chǎn)生的沖擊波和動(dòng)應(yīng)力在土中傳播，使顆粒破碎或使顆粒產(chǎn)生瞬間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致柱錘底土體被豎向擠密的同時(shí)樁周圍土體被側(cè)向擠密。夯實(shí)成樁過(guò)程中強(qiáng)大的夯擊振動(dòng)迫使部分碎磚擠入樁周圍土中，使樁間土孔隙比減少，土體性質(zhì)得到改善。6.2加固機(jī)理

2動(dòng)力固結(jié)作用飽和土體中一些微小氣泡中的氣體受到夯擊時(shí)被排出，土體產(chǎn)生瞬時(shí)沉降變形，體積被壓縮。當(dāng)氣體體積的百分比接近零時(shí)，土體便變得不可壓縮。經(jīng)過(guò)多次夯擊，土中孔隙水壓力迅速升高。當(dāng)施加到相應(yīng)于孔隙水壓力上升到與覆蓋壓力相等的能量時(shí)，土體局部發(fā)生液化并產(chǎn)生觸變。當(dāng)孔隙水壓力消散，土觸變恢復(fù)后，土體固結(jié)，樁底及樁間土的強(qiáng)度便得到了提高。3.充填置換作用樁身具有一定的強(qiáng)度，樁間土強(qiáng)度也被提高，兩者形成柱錘沖擴(kuò)樁復(fù)合地基當(dāng)軟土厚度不大且坍孔不十分嚴(yán)重時(shí)，主要是樁式置換，主要依靠樁身強(qiáng)度和樁間土體的側(cè)向約束力來(lái)維持樁體的平衡。當(dāng)飽和土層深厚且極其松軟時(shí)，則主要是整式置換，經(jīng)施工現(xiàn)場(chǎng)開挖檢驗(yàn)，其樁身斷面自上而下逐漸加大，至一定深度后，基本連成一體，樁與樁間土已沒有明顯界限。4.生石灰的水化和膠凝作用膨脹擠密：夯入樁孔側(cè)壁及樁體中的生石灰，遇水后消解成熟石灰。在這一過(guò)程中，生石灰固體崩解，孔隙體積增大；同時(shí)顆粒表面積增大，表面附著物增多，使固相顆粒體積增大。脫水?dāng)D密：碎轉(zhuǎn)三合土中的生石灰將使土體產(chǎn)生一定的汽化脫水。同時(shí)，碎轉(zhuǎn)三合土中的碎轉(zhuǎn)及土也可吸收一部分樁間土的水分。從而使樁間土中含水量下降，孔隙比減小，土顆粒靠攏擠密，從而達(dá)到脫水?dāng)D密效果。膠凝作用：當(dāng)成樁一定時(shí)間后，樁身填料中的生石灰發(fā)生水化反應(yīng)的部分產(chǎn)物與與土中原有的二氧化硅和氧化鋁產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有強(qiáng)度和水硬性的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣等水化產(chǎn)物。水化物使土粒粘結(jié)，土聚集體增大，改變了土的結(jié)構(gòu)，提高了樁身及樁間土的強(qiáng)度，土體的強(qiáng)度將隨齡期的增長(zhǎng)而增加。

1.處理范圍

處理范圍應(yīng)大于基底面積，主要作用：增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性，防止基底下被處理土層在附加應(yīng)力作用下產(chǎn)生側(cè)向變形，因此原天然土層越軟，加寬的范圍應(yīng)越大。通常按壓力擴(kuò)散角θ=30°來(lái)確定加固范圍的寬度。對(duì)一般地基，在基礎(chǔ)外緣應(yīng)擴(kuò)大1-3排樁，并不應(yīng)小于基底下處理土層厚度的1/2。對(duì)可液化地基，在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大的寬度，不應(yīng)小于基底下可液化土層厚度的1/2，且不應(yīng)小于5m。6.2設(shè)計(jì)2.處理深度對(duì)相對(duì)硬層埋藏較淺的土層，應(yīng)深達(dá)相對(duì)硬土層；當(dāng)相對(duì)硬層埋藏較深時(shí)，應(yīng)按下臥層地基承載力及建筑物地基的變形允許值確定；對(duì)可液化地基，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》確定。限于設(shè)備條件，柱錘沖擴(kuò)樁法適用于處理10m以內(nèi)的地基處理，因此當(dāng)軟弱土層較厚時(shí)應(yīng)進(jìn)行地基變形計(jì)算或下臥層地基承載力驗(yàn)算。

3.樁位布置樁位布置可采用正方形、矩形、三角形布置。常用樁距1.5-2.5m，或取樁徑的2-3倍。對(duì)于可塑狀態(tài)粘性土、黃土等（擠密作用），采用等邊三角形布樁有利，可使地基擠密均勻。對(duì)于軟粘土地基（置換作用），因而選用任何一種布樁方式均可?？紤]施工方便，以正方形或正方形中間補(bǔ)樁一根（等腰三角形）的布樁形式最為常用。

4.樁徑：柱錘直徑：柱錘實(shí)際直徑，現(xiàn)已形成系列，常用直徑為300-500mm，如公稱錘，就是377mm直徑的柱錘。沖孔直徑：是沖孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，地基被沖擊成孔的直徑，對(duì)于可塑狀態(tài)粘性土其成孔直徑往往比錘直徑大。樁徑：是樁身填料夯實(shí)后的平均直徑，比沖孔直徑大，如柱錘夯實(shí)后形成的樁徑可達(dá)600-800mm。因此，樁徑不是一個(gè)常數(shù)，土層松軟時(shí)，樁徑就大，土層較密，則反之。設(shè)計(jì)時(shí)一般先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)假設(shè)樁徑，假設(shè)時(shí)應(yīng)考慮柱錘規(guī)格、土質(zhì)情況及復(fù)合地基的設(shè)計(jì)要求，一般常取500-800mm，經(jīng)試成樁后再調(diào)整樁徑。

5.墊層：樁頂部應(yīng)鋪設(shè)200mm~300mm厚砂石墊層，墊層的夯填度不應(yīng)大于0